Секс прискорив еволюцію: вчені з’ясували, що стримувало розвиток перших тварин на Землі
Джерело: Science Daily
Міжнародна група дослідників із Кембриджського університету дійшла висновку, що найдавніші тварини на Землі могли ненавмисно сповільнити розвиток біорізноманіття. Науковці вважають, що причина полягала в особливостях їхнього розмноження, які зменшували конкуренцію між організмами та стримували еволюційні зміни протягом мільйонів років.
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Ecology and Evolution.
На думку авторів роботи, це може пояснити одну з давніх загадок палеонтології. Хоча перші тварини з’явилися ще в едіакарському періоді, різноманіття видів залишалося відносно невеликим протягом тривалого часу. Лише згодом на Землі відбувся значний сплеск еволюційних змін, який призвів до появи великої кількості нових форм життя.
Едіакарський період тривав приблизно від 635 до 539 мільйонів років тому. Саме тоді після мільярдів років домінування мікроскопічних організмів з’явилися перші тварини.
Серед них був, зокрема, організм Fractofusus, який міг сягати двох метрів заввишки, хоча більшість едіакарських тварин були значно меншими.
За словами дослідників, ці істоти суттєво відрізнялися від сучасних тварин. Багато з них нагадували радше рослини, не мали рота, внутрішніх органів та здатності пересуватися. Імовірно, вони отримували поживні речовини безпосередньо з морської води.
На початку кембрійського періоду близько 540 мільйонів років тому ці організми зникли з викопного літопису. Через це вчені досі не можуть точно встановити, чи мають вони еволюційний зв’язок із сучасними тваринами.
Попередні дослідження показали, що багато едіакарських організмів розмножувалися нестатевим шляхом. Вони створювали генетично ідентичних нащадків, які залишалися з’єднаними між собою спеціальними пагонами, подібно до того, як це відбувається у сучасної суниці.
На думку дослідників, у багатих на поживні речовини океанах така стратегія була надзвичайно ефективною.
“Життя в едіакарському періоді було доволі комфортним, тому потреба в статевому розмноженні була обмеженою”, – пояснила провідна авторка дослідження, докторка Емілі Мітчелл із факультету зоології Кембриджського університету.
Вона зазначила, що в той час конкуренція між організмами була незначною.
“Конкуренція була відносно низькою, тому не існувало реального тиску, який змушував би щось змінювати”, – сказала дослідниця.
Щоб перевірити цю гіпотезу, Мітчелл разом зі співавтором дослідження професором Андреа Манікою проаналізували викопні рештки з Містейкен-Поїнт у канадському Ньюфаундленді. Це одне з найважливіших місць у світі, де збереглися скам’янілості едіакарського періоду.
Під час роботи науковці використали лазерне сканування, методи просторового аналізу та штучний інтелект для вивчення структури стародавніх екосистем.
Спочатку вони встановили, що нестатеве розмноження за допомогою пагонів дійсно зменшувало конкуренцію між сусідніми організмами. Після цього команда створила тисячі комп’ютерних симуляцій, які моделювали розвиток ранніх екосистем за різних способів розмноження.
Для аналізу результатів використовували нейронну мережу, яка допомагала визначити сценарії, що найкраще відповідали викопним даним.
Отримані результати показали, що саме обмежене поширення організмів через нестатеве розмноження могло бути причиною відносно низького різноманіття видів у перших тваринних спільнотах.
Ситуація почала змінюватися тоді, коли організми стали поширюватися на більші відстані та частіше використовувати статеве розмноження. Саме після цього різноманіття видів почало швидко зростати.
Дослідники наголошують, що конкуренція є одним із головних рушіїв еволюції. Однак спосіб життя едіакарських організмів усував потребу в такій конкуренції.
“Якщо ви з’єднані з сусідом такими пагонами, то ділитеся поживними речовинами і не маєте потреби конкурувати з ним”, – пояснив професор Маніка.
Згодом життя почало поширюватися з глибоких вод у більш мілкі морські райони. У цих середовищах організми стикалися з новими викликами – припливами, штормами, перепадами температури та змінами кількості поживних речовин.
За словами вчених, такі умови зробили виживання менш передбачуваним і посилили боротьбу за ресурси.
Автори дослідження вважають, що саме це могло сприяти поширенню статевого розмноження.
“Якщо ви раптом опиняєтеся в середовищі, де фактично ризикуєте загинути кілька разів на рік, це змінює все”, – зазначила Мітчелл.
Вона додала, що стрес став одним із факторів, які стимулювали еволюційні зміни.
“Стрес фактично стимулює статеве розмноження. Коли це відбувається, ми бачимо значне збільшення відстаней поширення організмів, оскільки тварини намагаються освоювати нові території через зростання конкуренції”, – сказала дослідниця.
Науковці вважають, що перехід до нових способів розмноження та освоєння нових середовищ існування прискорив утворення нових видів. Саме цей процес став одним із чинників, які підготували ґрунт для кембрійського вибуху – періоду, коли різноманіття тварин різко зросло, а екосистеми стали значно складнішими.
- Скам’янілі рештки шкіри зауропода, досліджені за допомогою електронного мікроскопа, показали наявність структур, подібних до меланосом – елементів клітин, що визначають забарвлення у тварин. Це може свідчити про те, що великі травоядні динозаври, такі як диплодоки, мали значно різноманітніші кольори, ніж вважалося раніше.
У японському місті Хакуї регіону Ното випустили в дику природу вісім чубатих ібісів – рідкісних птахів, які зникли в Японії кілька десятиліть тому. Церемонія відбулася в місцевості, де цих птахів востаннє бачили в природному середовищі.
Президент Туреччини Реджеп Тайїп Ердоган заявив, що атаки Ізраїлю по Сирії та Лівану вже становлять загрозу для турецької безпеки. Він закликав міжнародну спільноту жорсткіше реагувати на дії Ізраїлю та зупинити його “агресію”.
Міжнародна група дослідників із Кембриджського університету дійшла висновку, що найдавніші тварини на Землі могли ненавмисно сповільнити розвиток біорізноманіття. Науковці вважають, що причина полягала в особливостях їхнього розмноження, які зменшували конкуренцію між організмами та стримували еволюційні зміни протягом мільйонів років.
Європейці частіше сприймають Україну як союзника або необхідного партнера, ніж США, свідчить опитування ECFR у 15 країнах. Водночас ця підтримка не означає готовності до військових зобов’язань чи безумовної підтримки вступу України до ЄС.
Президент Фінляндії Олександр Стубб заявив, що не бачить себе в ролі європейського переговорника з главою РФ Володимиром Путіним, і вважає, що представляти інтереси Європи на переговорах має група E3 – Франція, Німеччина та Великої Британія.